DIAGNOSTICO-Y-ALTERNATIVA

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
 
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA 
UNIDAD ZACATENCO 
SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA 
DIAGNÓSTICO Y ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN PARA 
LA ESTABILIZACIÓN DEL SUELO EN LA CALLE 
INDEPENDENCIA, COLONIA EJIDOS DE SANTA MARÍA 
TULPETLAC MUNICIPIO DE ECATEPEC ESTADO DE 
MÉXICO. 
T E S I S 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE 
I N G E N I E R O C I V I L 
P R E S E N T A N: 
BAUTISTA CALDERÓN JOSÉ AARÓN 
HERNANDEZ FELIX ANTONIO 
 
ASESOR: ING. JUANA JUÁREZ MICETE ABRIL 2013 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DECLARACIÓN JURADA Y CARTA SECIÓN DE DERECHOS 
 
En la ciudad de México, Distrito Federal, el día 20 de Junio del año 2013 los que 
suscriben C. José Aarón Bautista Calderón y C. Antonio Hernandez Felix, 
pasantes de la carrera de Ingeniería Civil con número de boleta 2008310051 y 
2008310223 egresados de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, 
Unidad Zacatenco, bajo protesta de decir verdad y conscientes de las 
responsabilidades penales de este acto, manifestamos ser los autores 
intelectuales del presente trabajo original de tesis colectiva titulado 
“DIAGNÓSTICO Y ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN PARA LA 
ESTABILIZACIÓN DEL SUELO EN LA CALLE INDEPENDENCIA, COLONIA 
EJIDOS DE SANTA MARÍA TULPETLAC MUNICIPIO DE ECATEPEC ESTADO 
DE MÉXICO” y haber sido asesorados por la ing. Juana Juárez Micete ; el 
presente resultado del trabajo no contiene material propiedad de otro autor, ni 
material previamente publicado, así como tampoco material motivo de premios o 
que en su caso haya sido utilizado para la obtención de otro título académico de 
enseñanza superior, salvo los casos específicos en los que se indica con precisión 
en el mismo texto y se hace el oportuno y debido reconocimiento; por tanto libero 
a la escuela de toda responsabilidad en caso de que nuestra declaración sea 
falsa. 
 
Siendo los autores intelectuales de este documento, de conformidad 
cedemos los derechos al Instituto Politécnico Nacional, para su difusión 
social, académica y de investigación. 
 
A los usuarios de la información aquí contenida, no se les autoriza a reproducirla 
textualmente por ningún medio, sin la autorización expresa de sus autores, la cual 
se puede obtener solicitándola al correo antoniohfelix.7@hotmail.com. y 
cisncc@gmail.com 
 
 
mailto:antoniohfelix.7@hotmail.com
mailto:cisncc@gmail.com
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
Nos gustaría expresar nuestra más profunda y sincera gratitud a nuestras maestras, Ing. Juana 
Juárez Micete y a la Ing. Sonia Mireya González Domínguez por los conocimientos y enseñanzas 
transmitidas durante la elaboración de este trabajo de tesis, también por el tiempo e interés 
dedicado a nuestra formación como ingenieros. 
Finalmente, por encima de todo, agradecemos a nuestra familia, por su amor infinito, su apoyo 
incondicional y su total confianza en nosotros en todos los momentos de nuestras vidas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A DIOS… Por la gracia de la vida misma, mía y de aquellos a quienes amo; por haberme ayudado, 
cuidado y bendecido en cada paso que he dado desde el primer día, aunque estos no siempre 
hayan sido los mejores, pero jamás faltó, ha faltado ni faltará su mano para guiar nuestros 
caminos, gracias Señor por permitirme la bendición de saber culminado este camino y por la 
esperanza de que el mismo fin de uno es el principio de otro. 
A la Virgen María… Gracias Madrecita pues nunca me ha faltado Tu protección, ni a mí, ni a los 
míos; Tú fuiste testigo de la culminación de cada paso dado en este camino, así como lo serás del 
término del mismo, si DIOS quiere; gracias Madrecita por todo Tu amor y presencia al lado mío, 
cúbrenos con Tu manto y cuida de nosotros, Oh Virgen gloriosa y bendita, Te amo Madre mía. 
DIOS te salve María. 
A mi madre… Por haberme dado la vida, de quien solo he aprendido valor y fortaleza; por todos los 
años, desde que tomaba su mano al caminar, hasta hoy que he terminado mis estudios; por la 
paciencia, en los momentos difíciles; por el trabajo, pues ser madre no es tarea fácil; por el apoyo, 
pues siempre ha estado ahí con una palabra de ánimo o de consuelo. Quien no necesita más que 
una mirada para decirme todo y ha hecho de mi lo que soy; gracias Cristina Calderón. 
A mi padre… Quien me enseño el valor de, y a trabajar, la virtud de la paciencia y a reconocer qué 
es lo que soy capaz de lograr. A pesar de que ya no está con nosotros, nos quedó su ejemplo, lo 
llevamos siempre en la mente y en el corazón; gracias José calderón, más que mi abuelo siempre 
serás mi padre. 
A mi hijo… Mi más grande anhelo en la vida y principal motivo para terminar una carrera. Desde tu 
primer día al tenerte entre mis brazos y mucho antes, al saber que llegarías a éste mundo, te amé 
y lo haré hasta mi último aliento y aún después; el esfuerzo que hoy termina siempre fue por ti y 
para ti; las cosas irán mejor hijo, ya lo verás. A DIOS doy gracias por haberme permitido seas parte 
de mí y de mi vida, te amo Saúl. 
A mi niña… Mi pequeña hermana que siempre tiene una sonrisa y un abrazo para mí, que con su 
inocencia y ternura me ha apoyado en los momentos difíciles y que ha sido gran motivo para 
terminar este camino. Te amo hija, gracias Cristina I. Calderón. 
A mi familia… Quienes han estado conmigo y han creído en mí, de aquellos que he aprendido el 
valor de la unión, la comprensión y la humildad. Gracias abuelita, hermano, tías, tío, primos, a 
ustedes brindo el fruto de este camino, DIOS bendiga a mi familia. 
A la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, a mis compañeros todos y a aquellos que se 
volvieron como mis hermanos y estuvieron conmigo en las buenas y malas; a mis maestros a 
quienes debo los conocimientos que me llevo para comenzar a ser Ingeniero Civil, a todos ellos 
gracias por su esfuerzo y dedicación. 
A todas aquellas personas que conocí en este viaje y a quienes ya conocía con anterioridad y que 
compartieron conmigo las alegrías y sin sabores que viví en él, a todos ellos gracias por sus 
consejos y ayuda, nunca los olvidaré, gracias. 
A esa persona que DIOS dispuso tomáramos rumbos distintos, le agradezco su tiempo, paciencia y 
cariño; gracias. 
…Calderón por nacimiento, Ingeniero Civil por la gracia de DIOS… 
 
 
 
 
 
 
 
 
A mis padres, Cecilia Félix y José Antonio Hernández que por su esfuerzo, dedicación y amor 
incondicional me han guiado y formado con el único fin de verme ser mejor persona en la vida 
diaria y profesionalmente. 
¡Gracias! por dejarme la mejor herencia que un padre y una madre puedan dejar a un hijo, el 
estudio, el saber trabajar y el nunca renunciar por lo que quiero. 
Gracias a mimor, por todo su amor y apoyo incondicional que me brindó en el transcurso de la 
carrera, por siempre mimor. 
 
Antonio Hernandez Felix 
 
 
 
 
 i
Índice General 
 
Índice General ..................................................................................................................... i 
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... iii 
ANTECEDENTES .............................................................................................................. vi 
MARCO TEÓRICO ........................................................................................................... vii 
METODOLOGÍA ................................................................................................................ xi 
CAPÍTULO I.- GENERALIDADES ..................................................................................... 1 
I.1 Localización geográfica ......................................................................................................... 1 
I.2 Característicasgeológicas .................................................................................................... 2 
I.3 Hidrografía ............................................................................................................................... 3 
1.4 Topografía ............................................................................................................................... 3 
I.5 Situación actual ....................................................................................................................... 5 
CAPÍTULO II.- MUESTREO Y CLASIFICACIÓN DE SUELOS .......................................... 8 
II.1 Muestreo del suelo de la calle Independencia en la Colonia Ejidos de Santa María 
Tulpetlac, Ecatepec Estado de México ..................................................................................... 8 
II.2 Ensayes de laboratorio ....................................................................................................... 11 
II.2.1 Contenido de Humedad ............................................................................................... 11 
II.2.2 Análisis granulométrico ................................................................................................ 14 
II.2.3 Peso volumétrico natural ............................................................................................. 19 
II.2.4 Límites de consistencia ............................................................................................... 24 
II.3 Clasificación de suelos ....................................................................................................... 30 
II.3.1 Clasificación de suelos A.A.S.H.T.O. ........................................................................ 30 
II.3.2 Clasificación de suelos S.U.C.S. ................................................................................ 33 
CAPÍTULO III.- ESTABILIZACIÓN MECÁNICA Y FÍSICA ............................................... 36 
III.1 Estabilización mecánica por compactación .................................................................... 37 
III.1.1 Factores que afectan el proceso de compactación................................................ 37 
III.1.2 Prueba Proctor estándar ............................................................................................ 41 
III.2 Estabilización física mediante mezcla con otro suelo ................................................... 51 
III.2.1 Estabilización mediante mezcla del suelo de la calle independencia con otro 
suelo ......................................................................................................................................... 51 
III.2.2 Procedimiento de estabilización mediante mezcla con otro suelo ...................... 52 
III.2.3 Resultados de la estabilización mediante mezcla de suelos................................ 54 
 
 
 ii
CAPÍTULO IV.- ESTABILIZACIÓN QUÍMICA CON CAL Y CEMENTO ............................ 59 
IV.1 Aspectos teóricos de la Estabilización química con cal ............................................... 59 
IV.1.1 Estabilización con cal del suelo de la calle independencia .................................. 61 
IV.1.2 Procedimiento de estabilización con cal ................................................................. 62 
IV.1.3 Resultados de la estabilización con cal ................................................................... 63 
IV.2 Aspectos teóricos de la estabilización química con cemento ..................................... 69 
IV.2.1 Estabilización con cemento del suelo de la calle independencia ........................ 69 
IV.2.2 Procedimiento de estabilización con cemento ....................................................... 70 
IV.2.3 Resultados de la estabilización con cemento ......................................................... 71 
IV.3 Valor Relativo de Soporte y Expansión .......................................................................... 76 
IV.3.1 Descripción de las pruebas ....................................................................................... 76 
IV.3.2 Determinación del valor soporte de california (CBR) ............................................ 83 
IV.3.3 Expansión (Exp) .......................................................................................................... 86 
IV.3.4 Resultados de VRS y Expansión .............................................................................. 87 
CAPÍTULO V.- ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS .............................. 96 
V.1 Resultados esperados ........................................................................................................ 96 
V.2 Resultados obtenidos ......................................................................................................... 98 
V.2.1 Estabilización mecánica por compactación en suelo natural ................................ 98 
V.2.2 Estabilización mecánica mediante mezcla con otro suelo .................................... 99 
V.2.3 Estabilización química con cal ................................................................................. 101 
V.2.4 Estabilización química con cemento ....................................................................... 103 
V.3 Comparativa de los resultados obtenidos de las pruebas proctor estándar contra las 
pruebas proctor modificadas .................................................................................................. 104 
V.4 Comparativa de los resultados del ensaye del VRS obtenidos de las pruebas 
proctor estándar contra las pruebas proctor modificadas .................................................. 106 
CONCLUSIONES ............................................................................................................. xii 
RECOMENDACIONES .................................................................................................... xiii 
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................ xiv 
GLOSARIO ...................................................................................................................... xvi 
Índice de Figuras .............................................................................................................. xx 
Índice de Imágenes ........................................................................................................ xxii 
Índice de Tablas ............................................................................................................ xxiv 
 
 
 
 iii
INTRODUCCIÓN 
 
El crecimiento de la población y el desarrollo socioeconómico de grandes ciudades 
como es el caso de la Ciudad de México y el área Metropolitana del Estado de 
México, necesitan nuevas vías de comunicación, las cuales deben garantizar 
calidad, seguridad y un buen funcionamiento de las mismas. Por lo tanto, es 
fundamental conocer la composición estructural de la infraestructura vial a nivel de 
pavimentos y terracerías, y así tomar la decisión de construir con el material 
producto de excavación o estabilizar dicho material. 
Por tal razón la presente tesis pretende exponer un estudio de caso, en donde se 
analizan los elementos del pavimento y terracería y brindar alternativas de 
solución para la estabilización del suelo en la calle Independencia, colonia Ejidos 
de Santa María Tulpetlac, municipio de Ecatepec, Estado de México. La estructura 
del trabajo es la siguiente: 
Capítulo I. Este capítulo se refiere a las generalidades del sitio en estudio, tal 
como la localización geográfica, características geológicas, hidrografía, topografía, 
de igual forma hace referencia a la situación actual de la calle. 
Capítulo II. Contiene de manera detallada el procedimiento que se llevó a cabo 
para la obtención de muestras del suelo en estudio y explica cómo realizar los 
ensayes de laboratorio para determinarlas propiedades del material y en base a 
ello determinar la clasificación del mismo. 
Capítulo III. En este capítulo se analiza la estabilización del suelo en estudio 
mediante la estabilización mecánica por compactación y mediante la mezcla con 
otro suelo, esto mediante pruebas de laboratorio, que igualmente se describen y 
son aplicados en este capítulo. 
Capítulo IV. Muestra los procedimientos de la estabilización química con cal y 
cemento; de manera similar al anterior se describen las pruebas de laboratorio, 
por otra parte trata de manera amplia los procedimientos establecidos por las 
 
 
 iv
normas de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes para la obtención del 
Valor Relativo de Soporte y expansión en laboratorio. 
Capítulo V. Presenta un análisis de resultados, en el cual son comparados los 
métodos de estabilización que fueron aplicados, resaltando lo esperado y obtenido 
en ellos. 
 
OBJETIVO GENERAL 
 
El objetivo general de esta tesis es diagnosticar y dar alternativas de solución para 
la estabilización del suelo en la calle Independencia, colonia Ejidos de Santa María 
Tulpetlac, municipio de Ecatepec, Estado de México, las cuales garanticen que 
dicho suelo sea un material competente en la estructuración de una futura 
pavimentación. 
OBJETIVOS PARTICULARES 
 Analizar la situación actual del suelo. 
 
 Obtener las propiedades índice y mecánicas del suelo en estudio, mediante 
ensayes de laboratorio. 
 
 Interpretar los resultados de las pruebas de laboratorio realizadas al suelo 
de apoyo para una futura pavimentación. 
 
 Elaborar cuatro alternativas de solución de estabilización del suelo, y elegir 
la más favorable de acuerdo a la respuesta que presentará dicho material 
en cuanto a las propiedades modificadas. 
 
 
 
 
 v
JUSTIFICACIÓN 
 
La presente tesis pretende brindar cuatro alternativas de solución para la 
estabilización del suelo ubicado en la calle Independencia, colonia Ejidos de Santa 
María Tulpetlac municipio de Ecatepec, Estado de México. Debido a las 
propiedades mecánicas del mismo, el material no es competente para el tendido 
de pavimentación en dicha calle. Los asentamientos diferenciales identificados en 
calles existentes en la periferia a este estudio ponen en riesgo la vida útil de los 
pavimentos y las edificaciones aledañas. 
Los aspectos antes mencionados son las principales razones para que la 
realización de la presente tesis se lleve a cabo, ya que como se sabe, la ingeniería 
civil tiene muy claro que lo más importante, es brindar a la población seguridad 
por medio de infraestructura de calidad. 
Así mismo se sostiene que el presente trabajo también tiene un impacto de tipo 
académico, al ser una herramienta de referencia para futuras investigaciones a 
fines a la nuestra. 
 
 
 
 
 
 
 vi
ANTECEDENTES 
 
La estabilización de suelos es una técnica antigua, se tienen registros de que la 
cal y las mezclas puzolanas se han utilizado para la estabilización de suelos 
cohesivos en diferentes obras de la antigüedad, por ejemplo en china las 
pirámides de Shaanxi hace unos 5000 años1 y de igual forma hay evidencias de 
que en la Vía Apia, acceso a la antigua Roma se construyó utilizando estos 
métodos. 
 La compactación de suelos como método de estabilización, se ha utilizado en 
épocas lejanas, según el historiador Silvanus G. Morley2, esta técnica fue utilizada 
por la civilización antigua maya para la construcción de la importante red de 
caminos que unía los principales centros ceremoniales de dicha civilización. 
A principios del siglo XIX se desarrollaron otros conglomerantes diferentes a la cal, 
como el cemento portland artificial. La moderna tecnología en la estabilización de 
suelos tuvo lugar como primera fase durante los años de 1928 a 1950, fue 
necesario la realización de varios estudios de laboratorio para la definición de los 
métodos de ensayo y la observación de las variables que intervienen en los 
resultados. En 1928 y 19293, O. J. Porter desarrollo en la División de Carreteras 
de California las investigaciones básicas de laboratorio que dieron el inicio de la 
aplicación razonada y sistemática de las técnicas de estabilización en la 
construcción de carreteras. Años más tarde Proctor realizó importantes trabajos 
que hicieron posible implementar las técnicas de uso actual. 
Actualmente el uso de las estabilizaciones de suelos ha tenido un gran desarrollo 
tecnológico, debido a las exigencias requeridas en los proyectos, ya que la 
agresividad creciente de tráfico pesado obliga a que el suelo a utilizar como 
estructura de una vía tenga mayor capacidad de carga y durabilidad. 
 
1
 Asociación nacional técnica de estabilizados de suelos y reciclado de firmes. (1997). Manual de estabilización de suelos 
con cemento o cal. Madrid: IECA 
2
 Rico Rodríguez A. & Del Castillo H. (2011). Compactación de suelos. En Noriega Editores, La ingeniería de suelos en las 
vías terrestres, volumen 1 (p. 154). México D.F. LIMUSA 
3
 Porter O. J. Method of determining relative compaction and shinkage of soil materials and research department. California 
division of highways 
 
 
 vii
MARCO TEÓRICO 
 
Se define como suelo al conjunto de partículas minerales producto de la 
desintegración mecánica o de la descomposición química de rocas preexistentes 
de acuerdo al origen de los suelos, estos pueden ser residuales o transportados, 
según se les encuentre en el mismo lugar en que se han generado o en lugares 
diferentes. El transporte por aire y agua y la sedimentación en estos dos medios, 
constituye el mecanismo usual que da lugar a un suelo transportado.4 
En la práctica es común encontrar suelos cuyas propiedades son adecuadas para 
el desarrollo de las obras civiles, sin embargo éstos en ocasiones cuentan con 
propiedades singulares tales como excesivos contenidos de humedad, bajo peso 
volumétrico, entre otras; por tal motivo, la estabilización y mejoramiento de suelos 
surge de la necesidad de modificar las propiedades de los materiales que 
encuentra el ingeniero civil para la realización de cualquier obra; estas 
características de los suelos son un factor que obliga a la toma de decisión, pues 
el ingeniero tiene la opción de aceptar el material del sitio tal y como se encuentra 
y a la vez tomar en cuenta dichas restricciones en el diseño, debidas a su calidad 
o bien rechazarlo por no ser adecuado y abstenerse de usarlo para sustituirlo por 
otro de características adecuadas; de igual forma modificar sus propiedades con el 
fin de que cumpla las condiciones requeridas de proyecto. Ésta última observación 
de condiciones es la que da pie a la estabilización de suelos. 
Las propiedades de los suelos que más frecuentemente se modifican son: 
estabilidad volumétrica, resistencia al corte, permeabilidad, compresibilidad y 
durabilidad. 
En términos generales, la estabilidad volumétrica se refiere a problemas en los 
suelos debidos al cambio de humedad; esto a la vez es debido a cambios en el 
nivel de aguas freáticas y por la influencia de factores ajenos a los naturales, dado 
que en ausencia de agua, algunos suelos experimentan cambio de volumen 
 
4
 Rico Rodríguez A., Del Castillo H. (2011). Breves nociones de la mecánica de suelos. En Noriega Editores, La Ingeniería 
de suelos en las vías terrestres, volumen 1 (p. 54). México D.F. LIMUSA 
 
 
 viii
negativo, en tanto que, con la inclusión de la misma este cambio volumétrico se 
aprecia de manera positiva puesto que al disminuir las condiciones naturales de 
humedad disminuye la relación de vacíos en la estructura de estos y se 
reacomodan las partículas. 
Como se ha mencionado con anterioridad, el agua tiene influencia directa sobre 
las propiedades índice y mecánicas de los suelos; en el caso del peso específicode los mismos no es la excepción. Para la determinación de este parámetro se 
hace indispensable conocer el contenido de humedad natural, puesto que la 
obtención de dicha propiedad se realiza tomando en cuenta ésta en la muestra 
ensayada. 
El Ingeniero Ralph R. Proctor estableció un método para obtener el contenido de 
humedad óptimo necesario para alcanzar el peso específico máximo toda vez que 
los suelos no contengan un excesivo porcentaje de finos pues la prueba se limita a 
suelos que pasen por la malla No. 4, o bien que cuenten con un retenido máximo 
del 10% en dicha malla; siempre y cuando éste retenido pase totalmente la malla 
3/8”; este método se conoce como prueba Proctor, la cual consiste en compactar 
una porción de suelo en un cilindro de volumen conocido, al cual se hace variar el 
contenido de humedad, esto con el fin de encontrar el punto de compactación 
máxima. El grado de compactación se expresa en porcentaje, el cual hace la 
comparativa del grado de compactación alcanzado mediante el ensaye contra el 
grado de compactación natural del material. 
La resistencia al esfuerzo cortante del suelo es uno de los parámetros más 
importantes en cuanto al diseño. Como se mencionó anteriormente los suelos 
presentan una gran variedad de formas y tamaños de partículas, en algunos 
casos, grandes cantidades de limos y arcillas; estas pueden ser de origen residual 
o transportadas, cuando estas se desecan el suelo presenta resistencia alta que 
se pierde considerablemente cuando las arcillas que actúan como cementante 
entre partículas absorben agua; de manera similar se observa la presencia de 
partículas de arcilla en materiales gruesos, esto se muestra en la figura 0.1. 
 
 
 ix
 
Figura 0.1 Presencia de arcilla entre partículas de materiales gruesos
5
 
 
En la mayoría de los casos la resistencia al esfuerzo cortante que presenta el 
suelo se debe a la tensión capilar del agua. Cuando el suelo tiene contenidos de 
agua por debajo del límite de contracción, éste forma meniscos entre las partículas 
del suelo y se produce una compresión entre los granos del mismo y la presión 
efectiva entre ellos se mantiene; es evidente que al aumentar el contenido de 
agua, el suelo responde inmediatamente a una disipación de la tensión capilar, de 
modo que tal efecto disminuye el esfuerzo cortante acompañado de una acelerada 
disminución de volumen, si el suelo es poroso. 
Con la estabilización de cualquier tipo se pretende reducir la permeabilidad, la 
expansión, los vacíos, la plasticidad, entre otras propiedades de los suelos, ya que 
actualmente se dispone de varias substancias que se introducen en los suelos en 
forma de emulsión para reducir dichas propiedades; se tiene que analizar 
cuidadosamente el uso de estas substancias puesto que en ocasiones sus efectos 
son desfavorables en la resistencia al esfuerzo cortante. Para el caso de las 
 
5
 Rico Rodríguez A. & Del Castillo H. (2011). Temas especiales. En Noriega Editores, La Ingeniería de suelos en las vías 
terrestres, volumen 2 (p. 470). México D.F. LIMUSA 
 
 
 x
arcillas el uso de floculantes como los Polifosfatos reduce la permeabilidad y en el 
caso del hidróxido de cal o yeso, la aumentan. 
La durabilidad de un suelo es un concepto que se refiere a la resistencia al 
Intemperismo y a la erosión o abrasión que presentan los mismos; lo cuales se 
sitúan cerca de la superficie de rodamiento6. La elección inapropiada del agente 
estabilizador o el diseño inadecuado de ejecución del método afectan o presentan 
en consecuencia estos problemas, es por este motivo que actualmente se debe 
tomar en cuenta los criterios de campo o laboratorio que aseguren la durabilidad 
de un suelo estabilizado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6
 Montejo Fonseca A. (1997). Universidad Católica de Colombia Ediciones y Publicaciones, Ingeniería de pavimentos para 
carreteras (p. 80.) Colombia. 
 
 
 xi
METODOLOGÍA 
 
Para la elaboración de la presente tesis, se procedió a realizar la elección de un 
tema; después de analizar varias posibilidades, se eligió el tema sobre el 
mejoramiento y estabilización de un suelo que de acuerdo a sus propiedades 
físicas y mecánicas es un material de baja calidad geotécnicamente hablando. El 
tema lleva por título: “Diagnóstico y alternativas de solución para la estabilización 
del suelo en la calle Independencia, colonia Ejidos de Santa María Tulpetlac 
municipio de Ecatepec Estado de México”. 
Posteriormente se plantearon los objetivos de la investigación, tanto el objetivo 
general, como los objetivos específicos, ya que estos últimos son el escalón para 
alcanzar y consolidar objetivo general. 
Para la justificación de la presente tesis fueron tomados en cuenta todos los 
beneficios y aportaciones que se derivan de esta. 
El marco teórico de esta investigación toma su forma, al contar con teorías y 
estudios relacionados con el mejoramiento y estabilización de suelos. 
Como última instancia se procede a establecer el orden de los temas abordados 
en esta investigación, para posteriormente presentar el análisis e interpretación de 
resultados, finalizando con las conclusiones y recomendaciones.
 
 
 1
CAPÍTULO I.- GENERALIDADES 
 
I.1 Localización geográfica 
 
La calle independencia se ubica en la Colonia Ejidos de Santa María Tulpetlac, 
municipio de Ecatepec de Morelos en el Estado de México. Colinda al norte con 
los municipios de Coacalco, Tultitlan y Tecámac, al sur con la delegación Gustavo 
A. Madero, Distrito Federal y los municipios de Netzahualcóyotl y Texcoco, al 
Oriente colinda con los municipios de Atenco y Acolman, al sur poniente con la 
Delegación Gustavo A. Madero y el municipio de Tlalnepantla de Baz; la ubicación 
de la calle Independencia se aprecia en la figura I.1 
 
 
Figura I.1 Localización de la calle independencia 
Fuente: Google Earth  versión 6.1.0.5001 
 
 
 2
I.2 Características geológicas 
 
La zona donde se localiza el sitio en estudio se ubica en la provincia del eje neo 
volcánico, la región está caracterizada geológicamente por el predominio de rocas 
volcánicas donde se presentan algunos afloramientos de rocas triásicas, 
litológicamente clasificadas como filitas y pizarras. Las rocas ígneas intrusivas 
(andesitas, riolíticas y basálticas) del terciario yacen discordantemente sobre las 
rocas mesozoicas, cubriendo la mayor parte de esta provincia, figura I.2. 
 
 
Figura I.2 Geología de la zona 
Fuente: INEGI 2010 
 
 
 3
De igual forma sobre suelos del cuaternario y rocas ígneas extrusívas del neógeno 
se asienta la zona urbana. 
I.3 Hidrografía 
 
La zona del sitio en estudio y en general el municipio de Ecatepec corresponde a 
la región hidrológica del Pánuco, cuya cuenca es la denominada R. Moctezuma y 
subcuenca del Lago de Texcoco y Zumpango. Cuenta con corrientes de agua 
intermitentes y carece de cuerpos de agua7. 
1.4 Topografía 
 
Las principales elevaciones son: Pico Los Díaz, Moctezuma, Tres Padres, cerro 
Picacho Grande, Cunahuatepec, Las Canteras, Cabeza Blanca, Gordo y Pico 
Yonguico. Al suroeste del municipio se localiza la zona accidentada y semi plana 
que comprende parte de la sierra de Guadalupe con una altitud que va de los 
2,300 a 2,700 msnm, ocupando aproximadamente el 30% del territorio municipal. 
 
 
Figura I.3 Principales elevaciones de la zona 
Fuente: Google Earth  versión 6.1.0.5001 
 
7
 INEGI 2010 
 
 
 4
A lo largo de esta calle se observa una configuración topográfica sensiblemente 
plana como se mencionó anteriormente, la cual varía en algunos cruces con otras 
calles aledañas como Bugambilias y Ejidos las cuales se encuentran revestidas 
con pavimento flexible como se muestra en la imagen I.1 y I.2, respectivamente,donde se observa que el nivel de calle se sitúa 20 cm. debajo del nivel de terreno 
natural (NTN). 
 
 
Imagen I.1 Calle Bugambilias 
 
 
Imagen I.2 Calle Ejidos 
 
 
 5
I.5 Situación actual 
 
Con el fin de conocer el estado de los pavimentos que circundan al sitio en 
estudio, se realizó un recorrido para determinar las condiciones que presentan la 
carpeta asfáltica y el pavimento, encontrándose agrietamientos, asentamientos 
diferenciales, baches, estrías y en algunos casos el rompimiento de los mismos, 
algunas de estas fallas se aprecian en las imágenes I.3, I.4 y I.5. 
 
Imagen I.3 Agrietamiento del pavimento 
 
 
Imagen I.4 Desprendimiento de la carpeta asfáltica 
 
 
 6
 
Imagen I.5 Hundimiento por suelo inestable 
 
Con el fin de conocer la recurrencia de las fallas mencionadas en los pavimentos, 
se cuestionó a las personas cuyos domicilios se encuentran en las calles 
afectadas, estos refieren que la aparición de los desperfectos se manifiesta con 
mayor regularidad durante la época de secas. 
Dichos desperfectos se observan en las calles próximas a Independencia, por 
donde circula tránsito de todo tipo, desde autos compactos hasta camiones de 
carga, estos últimos tienen afluencia recurrente debido a la cercanía de plantas 
procesadoras de alimentos y establecimientos de autoservicio. 
La extensión de la calle independencia es de 630 m aproximadamente, cabe 
mencionar que por dicha calle en ocasiones circula tránsito de afluencia 
considerable y de dimensiones excesivas, por la cual se considera una avenida 
principal para la colonia, en la imagen I.6 se muestra el estado actual de la calle. 
 
 
 7
 
Imagen I.6 Estado actual de la calle Independencia 
 
Como se ha mostrado anteriormente, la calle independencia se encuentra en las 
inmediaciones de la colonia Santa María Tulpetlac, a la vez, ésta cuenta con 
ramificaciones que dirigen a la avenida Torres Sur y 9 de Junio las cuales rodean 
dicha colonia; se ha mencionado que algunas de estas salidas cuentan con 
pavimento flexible el cual se encuentra en mal estado.
 
 
 8
CAPÍTULO II.- MUESTREO Y CLASIFICACIÓN DE SUELOS 
 
Para conocer a detalle el comportamiento del suelo en estudio, es indispensable 
llevar a cabo una exploración geotécnica, por tal motivo, en el siguiente capítulo se 
describe el método utilizado para dicha exploración, así mismo se mencionan las 
formas de obtención de muestras en el suelo. 
Por otra parte se describen detalladamente los diferentes ensayes de laboratorio 
al cual el suelo en estudio fue sometido para la determinación de sus propiedades 
índice y mecánicas. Por último, en este capítulo se abordan los métodos de 
clasificación de suelos más utilizados en la construcción de vías terrestres. 
II.1 Muestreo del suelo de la calle Independencia en la Colonia Ejidos de Santa 
María Tulpetlac, Ecatepec Estado de México 
 
Existen diversas técnicas de muestreo para obtener muestras alteradas e 
inalteradas; en el caso de los caminos, tales como calles, el pozo a cielo abierto 
(P.C.A.)8 es el método más recurrente para la obtención de muestras alteradas e 
inalteradas, una vez realizado el muestreo se pueden utilizar diversos métodos de 
ensaye de laboratorio para la obtención de las propiedades índice y mecánicas 
según sea el caso de la muestra. 
El pozo a cielo abierto deberá tener las dimensiones suficientes para facilitar que 
el técnico especializado pueda bajar a tomar muestras directamente del fondo y 
paredes del mismo, tal como se aprecia en la imagen II.1. Este método tiene como 
restricción la profundidad puesto que a una profundidad mayor no es posible 
controlar el flujo de agua bajo el nivel freático; debiendo ser dos metros el mínimo 
de profundidad. El sondeo se realiza manualmente con pico y pala, labrando 
cuidadosamente las muestras. 
 
8
 Exploración directa del subsuelo N.PNY.CAR.1.02.003 SCT. 
 
 
 9
 
Imagen II.1 Dimensiones del P.C.A. de la calle Independencia de la Colonia Ejidos de Santa María Tulpetlac, Ecatepec 
Estado de México 
 
Las muestras alteradas obtenidas de un pozo a cielo abierto deberán protegerse 
contra la perdida de humedad mediante bolsas de plástico, como se observa en la 
imagen II.2, teniendo especial cuidado al momento de obtenerlas para que de esta 
manera no se mezclen con caídos de la superficie del terreno natural. De igual 
manera en las mismas deberá anotarse el número de muestra, así como el sitio 
donde se extrajo la muestra. 
 
 
Imagen II.2 Identificación de muestras alteradas 
 
 
 10
Se requiere que las muestras inalteradas tengan dimensiones mínimas de 25 cm 
por lado, como la mostrada en la imagen II.3; de igual manera se les debe 
proteger contra la perdida de humedad natural, mediante plástico flexible y 
teniendo especial cuidado en el manejo de las mismas, así mismo deberá 
anotarse el número de sondeo y profundidad de la cual se obtiene la muestra. 
 
 
Imagen II.3 Muestra inalterada protegida contra pérdida de humedad 
 
La obtención de muestras para la determinación de propiedades índice y 
mecánicas se realizó a través de una exploración directa con equipo manual pico y 
pala, extrayendo una muestra cúbica de 25cm. x 30cm. a 2.0 metros de 
profundidad sin haber encontrado el nivel de aguas freáticas (N.A.F.), el croquis de 
la excavación del pozo a cielo abierto se aprecia en la figura II.1. 
 
 
 11
 
Figura II.1 Croquis de excavación del pozo a cielo abierto 
 
II.2 Ensayes de laboratorio 
 
Las muestras obtenidas para la determinación de propiedades índice en relación a 
la estabilidad y capacidad de carga del material, el cual formará parte de una 
estructuración en un pavimento, deben ser analizadas en laboratorio efectuando 
diversas pruebas; a continuación se indican las pruebas más aplicadas en la 
pavimentación de caminos. 
II.2.1 Contenido de Humedad 
 
Objetivo de la prueba 
Esta prueba permite determinar el contenido de agua en los materiales para 
terracerías, con el fin de obtener una idea cualitativa de su consistencia o de su 
probable comportamiento. La prueba consiste en secar una muestra del material 
en el horno y determinar el porcentaje de la peso del agua, con relación a la peso 
de los sólidos.9 
 
9 MMP. Métodos de Muestreo y Prueba de Materiales / M·MMP·1·04/03 SCT 
 
 
 12
El equipo y material que se utiliza en la prueba es la que se describe a 
continuación y se aprecia en la imagen II.4 
 Horno eléctrico, que mantenga la temperatura constante a 105 grados 
Centígrados. (1) 
 Balanza con aproximación al 0.1 gr. (2) 
 Cápsulas de aluminio (3) 
 Espátula y cristal de reloj (4) 
 
 
Imagen II.4 Equipo utilizado en la prueba de contenido de humedad 
 
Procedimiento: 
1. Se anota el número de la capsula y se pesa. 
2. Se vacía suelo húmedo a la capsula y se pesa, anotándola como capsula + 
suelo húmedo (Wh+C). 
3. El suelo húmedo es secado al horno a una temperatura de 100-110º.C, durante 
24 hrs. 
4. Cuando se cumple con todo lo anterior se procede a pesar, lo que sería capsula 
+ suelo seco (Ws+C). 
 
 
 13
5. Una vez realizado dicho procedimiento, se aplica la siguiente ecuación para 
determinar el contenido de humedad. 
 
( ) ( )
( ) 
 
 
 
 
Donde: 
 = Contenido de humedad, (%) 
Wh+C = Peso de la muestra húmeda más la capsula, (g) 
Ws+C = Peso de la muestra seca más la capsula, (g) 
Wcap = Peso de la capsula, (g) 
Ww = Peso del agua, (g) 
Ws = Peso de los sólidos, (g) 
Resultados del contenido de humedad 
Se prueban tres muestras inalteradas obtenidas del fondo de la excavación, el 
contenido de humedad natural calculado para cada una de ellas se promedian, 
como se muestra en la tabla II.1, y de esa manera se obtiene un solo valor, que 
para caso en estudio fue: 
TablaII.1 Contenido de Humedad 
Formato: Cortesía del laboratorio de mecánica de suelos, Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura unidad Zacatenco. 
 OBRA: SONDEO: FECHA: Abril del 2013
LOCALIZACION: Ecatepec, Estado de México LABORATORIO:
MUESTRA PROFUNDIDAD CAPSULA Wcap. Wh+C Ws+c Ww Ws W COLOR CLASIFICACION
No. DE A Nº. gr gr gr gr gr %
1 0.90 2.00 418 13.04 44.35 22.40 21.95 9.36 234.51 AMARILLO VERDOSO ARCILLA MUY PLASTICA 
2 0.90 2.00 420 13.01 22.04 15.65 6.39 2.64 242.05 AMARILLO VERDOSO ARCILLA MUY PLASTICA 
3 0.90 2.00 407 13.05 21.09 15.22 5.87 2.17 270.51 AMARILLO VERDOSO ARCILLA MUY PLASTICA 
Promedio: 34.21 14.17 241.43
CONTENIDO NATURAL DE HUMEDAD
Santa María Tulpetlac PCA-1
m.
 
 
 14
Contenido de humedad natural (w%) al fondo del pozo; 
 
 
 
 
 
 
 % 
 
II.2.2 Análisis granulométrico 
 
Objetivo de la prueba 
Esta prueba permite determinar la composición por tamaños (granulometría) de 
las partículas que integran los materiales empleados para terracerías, mediante su 
paso por una serie de mallas con aberturas determinadas. El paso del material se 
hace primero a través de las mallas con la abertura más grande, hasta llegar a las 
más cerradas, de tal forma que los tamaños mayores se van reteniendo, para así 
obtener el peso que se retiene en cada malla, calcular su porcentaje respecto al 
total y determinar el porcentaje del peso que pasa.10 
Aplicación: 
Al realizar un análisis granulométrico en suelos gruesos, tiene las siguientes 
aplicaciones: 
a) Poder clasificar los suelos de acuerdo a su graduación. 
b) Analizar el material más factible para la construcción de pavimentos. 
c) Calcular el coeficiente de permeabilidad en una forma aproximada. 
Suelos finos (partículas que pasan la malla No. 200): 
Es conveniente obtener el porcentaje de partículas menores de 0.002 mm. para 
definir los porcentajes de limo y arcilla que contiene un suelo; en función de lo 
anterior se define la actividad de ese suelo. 
 
 
10
 MMP. Métodos de Muestreo y Prueba de Materiales / M·MMP·1·06/03 SCT 
 
 
 15
Equipo y material que se utiliza: 
 Juego de mallas (comúnmente se utilizan: 3”, 2”,1”, ¾”, ½”,3/8”, No.4, 
No.10, No.20, No.40, No.60, No.100, No.200), en la imagen II.5 se aprecian 
dichas mallas y para conocer a detalle sus características ver la tabla II.2 
 
Imagen II.5 Juego de mallas utilizadas en la prueba de granulometría 
Tabla II.2 características del juego de mallas 
 
Fuente: MMP. Métodos de muestreo y prueba de materiales / M·MMP·1·06/03 SCT 
 
F
ra
c
c
ió
n
 
Malla Variación 
permisible de 
la abertura 
promedio con 
respecto a la 
denominación 
de la malla 
Abertura 
máxima 
permisible para 
no más del 5% 
de las 
aberturas de la 
malla 
 
 
Abertura 
máxima 
individual 
permisible 
 
 
Diámetro 
nominal del 
[1] alambre 
 
 
 
Designación 
 
 
Abertura 
nominal 
G
ra
va
 
3” 75,0 ± 2,2 78,1 78,7 5,80 
2” 50,0 ± 1,5 52,1 52,6 5,05 
1½” 37,5 ± 1,1 39,1 39,5 4,59 
1” 25,0 ± 0,8 26,1 26,4 3,80 
¾” 19,0 ± 0,6 19,9 20,1 3,30 
½
” 
12,5 ± 0,39 13,10 13,31 2,67 
⅜” 9,5 ± 0,30 9,97 10,16 2,27 
¼” 6,3 ± 0,20 6,64 6,78 1,82 
N°4 4,75 ± 0,15 5,02 5,14 1,54 
A
re
n
a
 c
o
n
 f
in
o
s 
 N°10 2,0 ± 0,070 2,135 2,215 0,900 
N°20 0,850 ± 0,035 0,925 0,970 0,510 
N°40 0,425 ± 0,019 0,471 0,502 0,290 
N°60 0,250 ± 0,012 0,283 0,306 0,180 
N°100 0,150 ± 0,008 0,174 0,192 0,110 
N°200 0,075 ± 0,005 0,091 0,103 0,053 
[1] El diámetro promedio de los alambres que forman cualquier malla, considerados separadamente en cada una de sus dos 
direcciones, no variará de los valores nominales en más de lo siguiente: 
 5% para mallas con aberturas mayores de 0,6 mm 
 7,5% para mallas con aberturas de 0,6 mm a 0,125 mm 
 10% para mallas con aberturas menores de 0,125 mm 
 
 
 16
A continuación se describe el equipo restante que se utiliza para determinar la 
granulometría, el cual se aprecia en la imagen II.6 
 Báscula con capacidad de 15kg. (1) 
 Charolas rectangulares de 40X60 cm. (2) 
 Horno secador (3) 
 Balanza con aproximación a 0.1gr. (4) 
 Cucharón (5) 
 
 
Imagen II.6 Equipo necesario para determinar la granulometría del suelo 
 
Procedimiento: 
1. Del suelo secado al sol, disgregado y cuarteado, se obtiene una muestra 
representativa, la cual es pesada en la báscula y se anota el peso en el registro 
correspondiente. 
2. Se procede a cribar el material por las diferentes mallas, que van de mayor a 
menor abertura. 
 
 
 17
3. El material retenido en cada malla, tal como se aprecia en la imagen II.7, se va 
pesando y anotando en la columna de peso retenido. 
 
 
Imagen II.7 Suelo retenido en las mallas, el cual es pesado y registrado en la tabla correspondiente 
 
4. Se realizan los cálculos de: % retenido parcial, % retenido acumulado, % que 
pasa; posteriormente se dibuja la curva granulométrica. 
5. Se calculan: los % de grava, de arena y de finos, así como los Coeficientes de 
uniformidad (Cu) y de Curvatura (Cc). 
Resultados del análisis granulométrico 
Una vez ejecutado el procedimiento de la granulometría, anteriormente 
mencionado, los cálculos obtenidos son colocados en una tabla la cual muestra 
una composición granulométrica, como se indica en la tabla II.3. 
 
 
 
 18
Tabla II.3 Análisis granulométrico 
Formato: Cortesía del Laboratorio de mecánica de suelos, Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura unidad Zacatenco. 
De acuerdo a la composición granulométrica obtenida, se procede a graficar 
dichos valores en una curva granulométrica, ver figura II.2; de esta manera se 
determina que el suelo analizado es material fino, ya que más del 50% de las 
partículas pasan la malla No. 200. 
 
Figura II.2 Curva granulométrica 
Obra: CALLE INDEPENDENCIA Solicitó: -
Ubicación:Av. Adolfo López Mateo No 1500, Col. La Tuna, San Luís Potosí, S.L.P.Cliente: -
Procedencia: SPT1P.C.A.-1
Muestra: 2 Profundidad: Peso de la muestra 2,014.18 g
COMPOSICION GRANULOMETRICA
Malla Abertura Peso suelo Porciento Porciento Malla Abertura Peso suelo Porciento Porciento
Nº mm retenido, gr. retenido que pasa, % Nº mm retenido, gr retenido que pasa, %
parcial, % parcial, %
2" 50.80 0.00 0.00 100.00 Nº 10 2.000 2.06 0.10 99.90
1-1/2" 36.10 0.00 0.00 100.00 Nº 20 0.840 8.05 0.40 99.50
1" 25.40 0.00 0.00 100.00 Nº 40 0.420 90.85 4.51 94.99
3/4" 19.05 0.00 0.00 100.00 Nº 60 0.250 185.00 9.18 85.80
1/2" 12.70 0.00 0.00 100.00 Nº 100 0.149 300.02 14.90 70.91
3/8" 9.52 0.00 0.00 100.00 Nº 200 0.074 398.20 19.77 51.14
Nº 4 4.75 0.00 0.00 100.00 pasa 200 1030.00 51.14 0.00
suma 0.00 0.00 suma 2014.2 100.00
Santa María Tulpetlac, Edo. De México
2.00m
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.010.1110100
%
 Q
u
e
 p
a
s
a
 e
n
 p
e
s
o
 
DIAMETRO, en mm 
2
" 
1
-1
/2
" 
1
" 
3
/4
" 
1
/2
" 
3
/8
" 
N
º 
4
 
N
º 
 1
0
 
N
º 
 2
0
 
N
º 
4
0
 
N
º 
 6
0
 
N
º 
 1
0
0
 
N
º 
2
0
0
 
ZONA 1 ZONA 2 
ZONA 3 
 
 
 19
II.2.3 Peso volumétrico natural 
 
Objetivo de la prueba 
Este método sirve para determinar el peso volumétrico seco del material en estado 
natural, d. Este peso volumétrico es el que corresponde a la condición que tienen 
los materiales y en general, es el que se refiere al terreno natural sin haber sido 
removido. La prueba se realiza en muestras inalteradas extraídas de materiales 
cohesivos suaves, que pueden labrarse sin que se disgreguen y cuyas partículas 
tengan un tamaño máximo inferior a la malla N°4 (4,75 mm).11 
Equipo y material que se utiliza, ver imagen II.8 
 Báscula con aproximación de 0.1 gr. (1) 
 Balanza electrónica con aproximación de 0.1 gr. (2) 
 Parrilla eléctrica (3) 
 Parafina (4) 
 Vaso de Precipitados (5) 
 Hilo 
 
Imagen II.8 Equipo necesario para la ejecuciónde la prueba peso volumétrico 
 
11 MMP. Métodos de Muestreo y Prueba de Materiales / M·MMP·1·08/03 SCT 
 
 
 
 20
Procedimiento de prueba 
Se sujeta con el hilo el espécimen labrado, dejando libre uno de los extremos del 
hilo para asirlo y suspender el espécimen posteriormente. 
Se coloca el espécimen con el hilo sobre la balanza como se aprecia en la imagen 
II.9, y se determina su peso registrándola como Wm (gr.) en la columna 1 de la 
hoja de cálculo, ver tabla II.4. 
 
Imagen II.9 Determinación del peso de la muestra 
 
Posteriormente se toma el espécimen por el extremo libre del hilo y se sumerge 
brevemente en el vaso con la parafina fluidificada cuantas veces sea necesario 
para que la parafina forme una capa delgada uniforme que cubra totalmente el 
espécimen. 
El espécimen cubierto con parafina se coloca sobre la balanza y nuevamente se 
determina su peso, registrándola como Wmp, en gr., el valor se anota en la 
columna 2 de la hoja de cálculo, (tabla II.4) 
Sobre el soporte giratorio de la balanza se coloca centrado el vaso de precipitado 
que contiene agua limpia a una temperatura comprendida entre 15 y 25 °C., la 
balanza se nivela y ajusta a cero. Mediante el hilo se suspende el espécimen en la 
balanza de tal forma que cuelgue libremente y sin tocar el fondo ni las paredes del 
vaso, quedando sumergido totalmente dentro del agua, tal como se muestra en la 
imagen II.10. 
 
 
 21
Se determina el peso sumergido en el agua del espécimen cubierto con parafina y 
se registra como W’mp (gr.) en la columna 3 de la hoja de cálculo (tabla II.4) 
 
 
Imagen II.10 Determinación del peso sumergido 
 
Se saca el espécimen del agua, se descuelga de la balanza y se elimina 
totalmente la parafina que lo cubre, utilizando el cuchillo. 
Empleando otro espécimen distinto obtenido de la misma muestra inalterada, se 
repite el procedimiento mencionado a fin de obtener el resultado de al menos dos 
determinaciones diferentes12. 
Se calcula el volumen de la parafina que cubre cada uno de los especímenes, 
anotando el resultado en la columna 6 de la tabla II.4. 
 
 
 
 
 
Donde: 
Vp = Volumen de la parafina que cubre el espécimen, (cm³) 
Wmp = Peso del espécimen cubierto con parafina, (g) 
 
12
 MMP. Métodos de Muestreo y Prueba de Materiales / M·MMP·1·08/03 SCT 
 
 
 22
Wm = Peso del espécimen sin parafina, (g) 
p = Peso volumétrico de la parafina o de la mezcla de parafina y petrolato, 
(g/cm³), considerada como 0,97 g/cm³. 
Se calcula el volumen de cada uno de los especímenes sin parafina, el valor 
obtenido se registra en la columna 7 de la tabla II.4. 
 
 
Donde: 
Vm = Volumen del espécimen, (cm³) 
Vp = Volumen de la parafina que cubre el espécimen, (cm³) 
Vmp = Volumen del espécimen con parafina, (cm³), el valor se registra en la 
columna 4 de la tabla II.4. 
 
 
 
 
 
Wmp = Peso del espécimen cubierto con parafina, (g) 
W´mp = Peso sumergido del espécimen cubierto con parafina, (g) 
0 = Peso volumétrico del agua, (g/cm³), considerada como 1 g/cm³ 
Se calcula la Peso volumétrico del material húmedo en estado natural de cada uno 
de los especímenes, registrándolos en la columna 8 de la tabla II.4. 
 
 
 
 
 
 
 
 23
Donde: 
m = Peso volumétrico del material húmedo en estado natural en el espécimen, 
(kg/m³) 
Wm = Peso del espécimen sin parafina, (g) 
Vm = Volumen del espécimen, (cm³) 
Resultados del peso volumétrico natural del suelo 
Se determina el peso volumétrico natural del material mediante el procedimiento 
mencionado, los resultados se muestran en la tabla II.4, en la cual se determina un 
valor promedio de 1.14 , dicho valor se considera bajo en comparación a 
otros suelos. 
Tabla II.4. Resultados obtenidos del peso volumétrico natural del suelo 
 
Obra: calle Independencia Profundidad: 2.00 m. 
Muestra: 1 y 2 Sondeo: PCA 1 
1 2 3 4 5 6 7 8 
Wm Wmp W'mp Vmp Wp Vp= Wp/0.97 Vm ᵧm=Wm/Vm 
(gr) (gr) (gr) cm
3 (gr) cm
3 cm3 
8.95 12.2 1.063 11.137 3.25 3.35 7.79 1.15 
9.97 12.98 1.083 11.897 3.01 3.10 8.79 1.13 
 
Fuente: Laboratorio de mecánica de suelos, Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura unidad Zacatenco. 
 
Sustitución de ecuaciones para determinar el peso volumétrico natural del suelo 
en estudio. 
Primera determinación: 
 
 
 
 
 
 
 
Peso volumétrico natural 
 
 
 24
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Segunda determinación: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Promedio de los valores: 
 
 
 
II.2.4 Límites de consistencia 
 
Objetivo de la prueba 
Estas pruebas permiten conocer las características de plasticidad de la porción de 
los materiales para terracerías que pasan la malla N°40 (0,425 mm), cuyos 
resultados se utilizan principalmente para la identificación y clasificación de los 
 
 
 25
suelos. Las pruebas consisten en determinar, el límite líquido, es decir, el 
contenido de agua para el cual un suelo plástico adquiere una resistencia al corte 
de 2,45 kPa (25 g/cm2); éste se considera como la frontera entre los estados 
semilíquido y plástico. El límite plástico o el contenido de agua para el cual un 
rollito se rompe en tres partes al alcanzar un diámetro de 3 mm; éste se considera 
como la frontera entre los estados plástico y semisólido. El índice plástico se 
calcula como la diferencia entre los límites líquido y plástico.13 
a) Determinación del límite plástico de los suelos: se define al límite plástico 
como la mínima cantidad de humedad con la cual el suelo tiende al estado 
plástico; en este el suelo puede ser deformado rápidamente o moldeado sin 
recuperación elástica, cambio de volumen, agrietamiento o 
desmoronamiento. Si el contenido de humedad es mayor que el límite 
plástico la estabilidad del suelo se reduce. 
b) Determinación del límite líquido de los suelos: el límite líquido es el mayor 
contenido de humedad que puede tener un suelo sin pasar del estado 
plástico al líquido. El estado líquido de un suelo se define como la condición 
en la que la resistencia al corte del mismo es mínima ante cualquier 
esfuerzo. 
c) Índice de plasticidad: es la diferencia numérica del límite líquido y el límite 
plástico, este indica el contenido de humedad en el que un suelo 
permanece en el estado plástico antes de pasar al estado líquido. 
 
Equipo y material que se utiliza para la prueba, ver imagen II.11 
 Copa de Casagrande (1) 
 Ranurador laminar o ranurador curvo (2) 
 Cápsula de porcelana (3) 
 Espátula y cápsulas de aluminio (4) 
 Malla No. 40 (5) 
 
13 MMP. Métodos de Muestreo y Prueba de Materiales / M·MMP·1·07/03 SCT 
 
 
 
 26
 Horno con temperatura constante de 105º.C (6) 
 Balanza con aproximación de 0.01 gr. (7) 
 Placa de vidrio (8) 
 Alambre con un diámetro de 3.2 mm. (9) 
 Pizeta (10) 
 Franela (11) 
 Agua 
 
 
Imagen II.11 Equipo necesario para la prueba de límites de consistencia 
Procedimiento: 
1. El suelo debe ser cribado por la malla No. 40, el cual se vacía en una cápsula 
de porcelana y debe humedecerse. 
2. Se pesan las charolas de aluminio (4 para el LL y 2 para el LP) 
3. Para el Límite Líquido, el suelo es mezclado en la placa de vidrio hasta que se 
vea una mezcla manejable, se coloca en la Copa de Casagrande distribuyendo el 
material del centro hacia los extremos, de tal manera que en el centro quede una 
superficie a nivel, tal como se muestra en laimagen II.12. 
 
 
 27
 
 
Imagen II.12 Colocación del suelo en la copa de Casagrande 
 
4. Se hace una ranura en la parte media del suelo, utilizando el ranurador, de tal 
forma que este vaya perpendicular a la Copa de Casagrande. 
5. Se procede a darle los golpes en la Copa, con una frecuencia de 2 golpes por 
segundo, hasta que los taludes del material se unan en una longitud de 13 mm., 
los golpes son contados y son registrados en la columna de Número de golpes. 
Debe tratarse de que esta condición, antes descrita se cumpla entre 4 y 40 golpes, 
para que la prueba se tome como bien ejecutada; se recomienda que esta 
condición se logre una vez en cada uno de los siguientes intervalos de golpes: 
Una vez entre 30 y 40 golpes, 
Otra entre 20 y 30 golpes 
Otra entre 10 y 20 golpes 
Otra entre 4 y 10 golpes 
En cada una de estos ensayes se toman muestra del centro de la Copa, las cuales 
son pesadas y se anotan en el registro como: tara + suelo húmedo. 
6. Estas muestras son introducidas al horno para determinar el contenido de 
humedad en cada ensaye. 
 
 
 28
Para la determinación del Límite Plástico (LP): 
1. De la muestra menos húmeda, pero que sea moldeable, se hace primeramente 
una esfera de 1.5 cm aproximadamente. 
2. Se gira o se rola con la palma de la mano, sobre la placa de vidrio, tratando de 
hacer un cilindro alargado y con un diámetro de 3.2 mm. (Se utilizará un alambre 
para comparar). 
3. Si este cilindro presenta agrietamientos múltiples, se dice que el suelo presenta 
el Límite plástico, donde se obtendrán muestras de suelo, se someterán al secado 
para determinar el contenido de agua, el cual equivale al L.P. 
Resultados de la prueba límites de consistencia 
Los resultados obtenidos se muestran en la tabla II.5, en donde se aprecia que el 
límite líquido del suelo en estudio para los 25 golpes de la copa de Casagrande 
es del 120.23% y el límite plástico es del 78.57%, de acuerdo a estos valores se 
determina el índice plástico con la siguiente expresión: 
Ip = Ll – Lp 
Ip = 120.23 % -78.57% = 41.66% 
Los valores del límite líquido y el índice plástico son introducidos en la carta de 
plasticidad, como se ve en la figura II.3, y de esa manera se clasifica al suelo 
como una arcilla orgánica de alta plasticidad (OH). 
 
 
 
 29
Tabla II.5 Resultados de la prueba de límites de consistencia 
Fuente: Laboratorio de mecánica de suelos, Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura unidad Zacatenco. 
 
 
Figura II.3 Carta de plasticidad 
OBRA : SONDEO: PCA 1
PROFUNDIDAD: 2.00 METROS. UBICACIÓN: MUESTRA: 3
FECHA : OPERADOR HOJA NUMERO : 
CAPSULA CAP+PESO CAP+PESO PESO DE PESO DEL PESO CONTENIDO NUMERO DE
No. HUMEDO SECO LA CAPSULA AGUA SECO DE AGUA GOLPES
[gr] [gr] [gr] [gr] [gr] [%]
311 30.86 26.05 21.93 4.81 4.12 116.75 33
348 36.23 28.86 22.73 7.37 6.13 120.23 25
349 30.51 25.67 22.04 4.84 3.63 133.33 23
47 33.08 20.34 16.02 12.74 4.32 294.91 15
319 24.01 23.13 22.01 0.88 1.12 78.57
LIMITE LIQUIDO
LIMITE PLASTICO
LIMITES DE CONSISTENCIA
abr-13
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150
IN
D
IC
E
 D
E
 P
L
A
S
T
IC
ID
A
D
 
LIMITE LIQUIDO 
INDICE DE PLASTICIDAD 
ML 
CL-ML 
CL CH 
ML 
O o MH 
 
 
 30
II.3 Clasificación de suelos 
 
Los suelos en las vías terrestres presentan variedad y complejidad conforme a las 
propiedades índice y mecánicas propias de cada tipo de material; por lo que se 
mencionan los sistemas más utilizados para la clasificación de suelos en estudios 
para el diseño de pavimentos. 
El Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (S.U.C.S.) y la American 
Association of State Highway and Transportation Officials (A.A.S.H.T.O.), ambos 
métodos se basan en la determinación de la composición granulométrica y límites 
de consistencia del suelo. 
II.3.1 Clasificación de suelos A.A.S.H.T.O. 
 
El sistema A.A.S.H.T.O. fue desarrollado originalmente en los años 20, está 
basado en características de estabilidad de los suelos empleados en la 
construcción de caminos. Mediante este sistema de clasificación los suelos se 
clasifican en ocho grupos, en función de la granulometría, límite líquido e índice de 
plasticidad; los cuales están designados por los símbolos, del A-1 al A-8. Los 
suelos inorgánicos se clasifican en siete grupos que van del A-1 al A-7 y los suelos 
altamente orgánicos se clasifican como A-8.14 
La descripción de los grupos de clasificación contempla suelos granulares y suelos 
finos limo-arcillosos. 
El sistema A.A.S.H.T.O. menciona que los suelos granulares son aquellos en los 
que el 35% o menos del material fino pasa la malla No. 200. Estos suelos forman 
los grupos A-1, A-2 y A-3. 
El grupo A-1 comprende los materiales bien graduados compuestos por 
fragmentos de roca, grava, arena y material cementante poco plástico. 
 
14 Rico Rodríguez A. & Del Castillo H. (2011). Clasificación de suelos. En Noriega Editores, La Ingeniería de suelos en las 
vías terrestres, volumen 1. (pág. 93) México D.F. LIMUSA 
 
 
 31
De igual forma, el grupo A-1 se subdivide en A-1a, el cual comprende aquellos 
materiales formados predominantemente por roca o grava, con o sin material 
cementante bien graduado y A-1b, incluye aquellos materiales formados 
predominantemente por arena gruesa bien graduada. 
El grupo A-2 comprende gran variedad de material granular que contiene menos 
del 35% de material fino. De igual manera, este se divide en los subgrupos A-2-4 y 
A-2-5; estos comprenden los materiales cuyo contenido de material fino es igual o 
menor al 35% y cuya fracción que pasa la malla No. 40 tiene las mismas 
características de los suelos A-4 y A-5, respectivamente. Los subgrupos A-2-6 y A-
2-7 comprenden los materiales semejantes a los anteriores, solo que la fracción 
que pasa la malla No. 40 tiene las mismas características de los suelos A-6 y A-7, 
respectivamente. 
En el grupo A-3 se incluyen las arenas finas, de playa y aquellas con poca 
cantidad de limo que no tengan plasticidad. Además incluye a las arenas de río 
que contengan poca grava y arena gruesa. 
Los suelos finos limo-arcillosos, de acuerdo al sistema de clasificación 
A.A.S.H.T.O., son los que contienen más del 35% de material fino que pasa la 
malla No. 200. Constituyen a los grupos A-4, A-5, A-6 y A-7. 
El grupo A-4 contempla los suelos limosos, poco o nada plásticos, que tienen un 
75% o más del material fino que pasa por la malla No. 200. De igual forma se 
incluyen a este grupo las mezclas de limo con grava y arena hasta en un 64%. 
El grupo A-5 comprende a suelos semejantes a los mencionados en el grupo 
anterior pero contienen material con micas; estos son elásticos y presentan límite 
líquido elevado. 
El grupo A-6 se caracteriza por contener arcilla plástica. Al menos el 75% de estos 
suelos debe pasar la malla No. 200, pero también se incluyen las mezclas arcillo-
arenosas cuyo porcentaje de arena y grava es menor al 64%. Por lo general este 
 
 
 32
tipo de materiales presentan grandes cambios de volumen entre los estados seco 
y húmedo. 
El grupo A-7 contempla materiales semejantes a los del grupo anterior, salvo que 
estos son elásticos y cuyos límites líquidos son elevados. De igual manera se 
observa el subgrupo A-7-5, el cual se caracteriza por incluir aquellos materiales 
cuyos índices de plasticidad no son muy altos con respecto a los límites líquidos. 
Por otra parte el subgrupo A-7-6 comprende aquellos suelos cuyos índices de 
plasticidad son muy elevados con respecto a los limites líquidos, además, 
experimentan cambios de volumen extremadamente altos. 
La clasificación de suelos por el sistema A.A.S.H.T.O. se facilita con el empleo de 
la tabla II.6. 
Tabla II.6 Sistema de clasificación de suelos A.A.S.H.T.O. (visto en: Rico Rodríguez, Alfonso & Hermilo del Castillo. “La 
ingeniería de suelos en las vías terrestres, Volumen 2”, México 1999)33
II.3.2 Clasificación de suelos S.U.C.S. 
 
Este sistema fue propuesto por Arturo Casagrande en el año 1942; contempla los 
suelos gruesos y finos, distingue un material de otro mediante el cribado de suelo 
por la malla No. 200; las partículas gruesas tienen diámetro mayor a las aberturas 
de dicha malla, en tanto que las partículas finas observan diámetros menores a los 
de las mismas. La diferencia entre un suelo grueso y uno fino estriba en el 
porcentaje de partículas finas y gruesas con las que cuenta dicho material; si éste 
observa el 50% de sus partículas de suelo fino o grueso, el mismo se considera 
fino o grueso respectivamente. 
Los suelos se designan por símbolos de grupo, cada grupo consta de un prefijo y 
un sufijo. Los prefijos están dados por sus iniciales en inglés, de acuerdo a los 
principales tipos de suelos (grava, arena, limo, arcilla, suelos orgánicos de grano 
fino y turba); dichos sufijos indican subdivisiones en cada grupo. 
De la clasificación anteriormente mencionada, se describen en primer lugar, los 
diferentes grupos de suelos gruesos. Estos suelos a su vez se dividen en gravas y 
arenas; teniendo la nomenclatura G y S respectivamente. 
Las gravas y las arenas se separan con la malla No. 4, de manera que un suelo 
pertenece al grupo genérico G si más del 50% de su fracción gruesa, (retenida en 
la malla 200) no pasa la malla No. 4, y es del grupo genérico S, en caso contrario. 
Las gravas y las arenas se subdividen en cuatro tipos: 
1. Material prácticamente limpio de finos, bien graduado. Símbolo W (well 
graded). En combinación con los símbolos genéricos se obtienen los grupos 
GW y SW. 
2. Material prácticamente limpio de finos, mal graduado. Símbolo P (poorly 
graded). En combinación con los símbolos genéricos, da lugar a los grupos 
GP y SP. 
 
 
 34
3. Material con cantidad apreciable de finos no plásticos. Símbolo M (del 
sueco mo y mjala). En combinación con los símbolos genéricos, da lugar a 
los grupos GM y SM. 
4. Material con cantidad apreciable de finos plásticos, símbolo C (clay). En 
combinación con los símbolos genéricos, da lugar a los grupos GC y SC.15 
Para el caso de los suelos finos, el S.U.C.S. divide a estos suelos en tres grupos, 
limos inorgánicos, de símbolo genérico (M), arcillas inorgánicas de símbolo 
genérico (C) y limos y arcillas orgánicas de símbolo genérico (O). Según el limite 
liquido de este tipos de suelos, estos se subdividen en dos grupos cuya frontera 
queda definida por L.L. (límite líquido) del 50%, si este es menor del 50%, es decir, 
si son suelos de baja compresibilidad se añade al símbolo genérico, la letra L; si 
es mayor al 50%, se añade la letra H, que indica alta compresibilidad, teniendo de 
esta forma los siguientes tipos de suelo: ML (limos inorgánicos de baja 
compresibilidad), OL (limos y arcillas orgánicas de baja compresibilidad), CL 
(arcillas inorgánicas de baja compresibilidad), CH (arcillas inorgánicas de alta 
compresibilidad), MH (limos orgánicos de alta compresibilidad) y OH (arcillas y 
limos orgánicos de alta compresibilidad). 
De igual manera, los suelos altamente orgánicos como turbas y suelos pantanosos 
forman un grupo independiente el cual se designa con el símbolo Pt. 
La clasificación de suelos por el S.U.C.S. se facilita con el empleo de la tabla II.7. 
 
 
15 Juárez Badillo E. Rico Rodríguez A.(1996). Mecánica de suelos Tomo I, Fundamentos de la mecánica de suelos. 3era. 
Ed. / 17ma. Reimpresión México Ed.: Limusa – Noriega. 
 
 
 
 35
Tabla II.7 Sistema Unificado de Clasificación de Suelos 
 
 
 36
CAPÍTULO III.- ESTABILIZACIÓN MECÁNICA Y FÍSICA 
 
Existen diversos métodos para mejorar las propiedades de los suelos, con el fin de 
hacerlos apropiados para un uso específico, tal es el caso de la estructuración de 
pavimentos. La enorme diversidad de suelos y características propias de los 
mismos, hacen que cada método resulte aplicable a cierto tipo de ellos; dichas 
características pueden variar a lo largo de un camino en algunos metros e incluso 
varios kilómetros; en la figura III.1 se observan los métodos de mejoramiento de 
suelos. 
 
Figura III.1 Métodos de mejoramiento de suelos
16 
 
En este capítulo se describen las técnicas de estabilización de suelos tales como 
la estabilización mecánica por compactación y la estabilización física mediante la 
mezcla de suelos. 
 
16
 Rico Rodríguez A. & Del Castillo H. (2011). Compactación de suelos. En Noriega Editores, La Ingeniería de suelos en las 
vías terrestres, volumen 1 (p. 155). México D.F. LIMUSA 
 
 
 37
Así como el empleo de las mismas para el caso del suelo encontrado en la calle 
Independencia; de igual manera se hace hincapié en que las técnicas mostradas 
en el presente trabajo de tesis, no son las únicas aplicables a suelos de este tipo. 
III.1 Estabilización mecánica por compactación 
 
Desde épocas remotas la compactación ha sido una de las técnicas más 
empleadas en la construcción; la aplicación de este método no era sistemática; ya 
que los métodos utilizados eran: el apisonado por el paso de personas o rocas de 
gran dimensión. 
Esta técnica se aplica generalmente a rellenos artificiales, por ejemplo, presas de 
tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, muelles, pavimentos, entre 
otros17. 
La compactación es el proceso mecánico más comúnmente empleado con el 
objetivo de mejorar las propiedades y/o características de resistencia, 
compresibilidad y esfuerzo-deformación de los suelos, mediante este proceso se 
alcanza una rápida reducción de los vacíos; esto se liga a la pérdida de volumen 
de aire. 
El proceso de compactación tiene como objetivo principal transformar al suelo de 
tal manera que sus propiedades finales muestren un comportamiento estable, el 
cual se mantenga a lo largo de la vida útil del proyecto. Otro de los resultados 
obtenidos mediante el proceso ya mencionado es favorecer la permanencia de la 
estructura del suelo ante la acción de los agentes erosivos. 
III.1.1 Factores que afectan el proceso de compactación 
 
El suelo es compactado de diferentes maneras por lo cual se obtienen gran 
variedad de resultados, estos dependen de varios factores, algunos se deben al 
tipo de suelo en tanto que otros se relacionan al método de compactación que se 
emplee. 
 
17
 IBIDEM 16 pág. 153 
 
 
 38
Por tal motivo se debe tener especial cuidado al seleccionar el método de 
estabilización; en el caso de la compactación como dicho método es preciso tener 
en cuenta ciertas consideraciones; las cuales se mencionan posteriormente. 
 Origen del suelo: Es de vital importancia la observación de este factor pues 
influye de manera directa en el proceso de compactación y en los 
resultados obtenidos. La distinción entre suelos finos y gruesos y/o entre 
suelos arcillosos y friccionantes debe ser analizada detalladamente, ya que 
el comportamiento de estos, difiere de acuerdo a las características de cada 
uno de ellos. 
 Métodos de compactación: Los métodos de compactación son: 
compactación por impactos, por amasado y por aplicación de carga 
estática; la existencia de diversos métodos hace indispensable diferenciar 
los procesos y consideraciones propias de cada uno, de tal manera que el 
empleo de cualquiera de estos arroja resultados diversos para un mismo 
tipo de suelo. Resulta complicado diferenciar de manera análoga los 
métodos de compactación de campo, sin embargo al describirlos es posible 
agruparlos en función al equipo mecánico utilizado en el proceso tales 
como la compactación con rodillo liso, con rodillo neumático o con equipo 
vibratorio. 
 Energía de compactación: La energía específica de compactación es 
aquella que se aplica al suelo por unidad de volumen duranteel proceso 
mecánico el cual se esté ejecutando. En laboratorio, la evaluación de la 
energía específica de compactación no presenta mayor dificultad pues esta 
se obtiene mediante la siguiente ecuación: 
 
 
 
 
Dónde: 
Ee = Energía específica de compactación. 
 
 
 39
N = Numero de golpes del pisón compactador por cada una de las capas en 
que se acomoda el suelo en el molde de compactación. 
n = Número de capas que se disponen hasta llenar el molde. 
W = Peso del pisón compactador. 
h = Altura de caída del pisón al aplicar los impactos al suelo. 
V = Volumen total del molde de compactación, igual al volumen total del 
suelo compactado. 
Al tratar con métodos de compactación diferentes, no es fácil estimar la 
energía específica de compactación ya que la influencia de los factores 
como la deformabilidad del suelo y por el tiempo de aplicación de la presión 
arrojan resultados diferentes en cuanto al peso específico máximo, debido a 
que éste es función directa del contenido de humedad óptimo. 
De lo mencionado anteriormente se deduce que la energía específica de 
compactación es una de las variables de mayor influencia en el proceso de 
compactación para determinados suelos y procedimientos. 
 Contenido de humedad natural: Proctor puso de manifiesto que el contenido 
de agua del suelo que se compacta es otra variable fundamental 18. Se 
observa que al aumentar los contenidos de humedad, a partir de valores 
bajos, el resultado obtenido es el incremento en los valores de los pesos 
específicos del material compactado; siempre y cuando sea utilizada la 
misma energía de compactación. De igual manera se aprecia la diminución 
en los valores de peso específico en el suelo cuando la humedad excede 
cierto valor. De esta manera se aprecia la llamada curva de compactación19, 
la cual manifiesta la existencia del contenido de humedad óptimo, el cual 
produce el máximo peso volumétrico seco que se obtiene del método de 
compactación elegido. Relacionando lo anterior al proceso de compactación 
 
18
 IBIDEM 16 Pág. 157. 
19
 IBID 18 
 
 
 40
en campo, dicho contenido de humedad será el óptimo para el equipo de 
compactación y la energía correspondiente. 
De igual manera es imprescindible mencionar la importancia del agua en el 
suelo como factor determinante del comportamiento de éste ante la acción 
de un método de compactación. De esta forma es preciso mencionar los 
tipos de agua actuantes en un suelo; desde el punto de vista geotécnico, los 
suelos cuentan con tres tipos de agua, los cuales definen su 
comportamiento. 
El primer tipo de agua en suelos es el denominado agua libre, éste es el 
que se observa por el Nivel de Aguas Freáticas (N.A.F.), se le domina libre 
puesto que ejerce acción sobre los suelos de manera que estos se sujetan 
a las condiciones de flujo de los mantos freáticos. 
Otro tipo de agua encontrada en suelos es la absorbida o también llamada 
agua capilar; ésta define la cohesión, se sabe por excelencia que los suelos 
cohesivos son los suelos finos, en tanto que los suelos friccionantes o 
gruesos; gravas y/o arenas presentan esta propiedad, salvo que en este 
tipo de materiales, la misma es despreciable debido a la poca influencia en 
ellos; los suelos finos cuya permeabilidad ha sido analizada por diversos 
autores mediante la ley de Darcy han demostrado que dicha propiedad en 
estos materiales es muy escaza por lo que se denominan impermeables; de 
esta manera el análisis que se hace respecto a ellos se ha llevado a niveles 
“micro” de tal forma que al analizar las condiciones de estructura interna de 
los suelos se ha hecho referencia a las leyes de capilaridad de la hidráulica, 
toda vez que se ha apreciado las condiciones de los vacíos en suelos como 
tubos capilares, de este análisis se desprende el fenómeno de ascensión 
capilar, así mismo se ha observado el contacto del fluido con las partículas 
de suelo, lo cual genera el fenómeno de tensión capilar, que a la vez genera 
esfuerzos de tensión, dicho esfuerzo define la cohesión en los materiales 
finos puesto que como se mencionó anteriormente la acción de estos 
 
 
 41
factores no presentan el mismo comportamiento en los suelos gruesos 
debido a la diferencia de propiedades y características entre ellos. 
Por último se encuentra el agua adherida como otro tipo, ésta se analiza 
para verificar el efecto de la misma en las masas de suelos susceptibles de 
ser estabilizadas, teniendo influencia directa en el método de estabilización 
utilizado, pues como se ha mencionado anteriormente todo suelo cuenta 
con ciertas cantidades de agua debidas al origen del mismo, localización 
del nivel de aguas freáticas, estación temporal, entre otros; de esta manera 
se debe considerar estos factores en la elección del método de 
estabilización así como en las características propias de cada uno. 
De igual manera la acción de la temperatura en los procesos de 
compactación en campo ejerce importantes efectos tales como la 
evaporación del agua adherida al suelo o condensación de la humedad del 
mismo. 
El contenido natural de humedad no solo ejerce gran influencia en la 
respuesta del suelo al equipo de compactación, sino que está directamente 
relacionada con el comportamiento intrínseco del suelo compactado. 
III.1.2 Prueba Proctor estándar 
 
Las pruebas de laboratorio tienen como objetivo proporcionar un método práctico 
para analizar, estudiar e investigar, los problemas de la compactación de suelos. 
Actualmente dichas pruebas tienen dos usos principales, en primer lugar se 
compactan los suelos para obtener datos del proyecto de estructuras de tierra; 
tales como la resistencia, deformabilidad, permeabilidad, susceptibilidad al 
agrietamiento, entre otros. Por otra parte en el uso de las pruebas de 
compactación se realizan operaciones del control de calidad, funcionando como 
índice comparativo del peso volumétrico del laboratorio y de campo20. 
 
20
 Secretaría de Comunicaciones y Transportes. (2011). MMP. MÉTODOS DE MUESTREO Y PRUEBA DE MATERIALES 
M·MMP·1·11/08. Distrito Federal: S.C.T. 
 
 
 42
Ralph R. Proctor desarrolló la prueba dinámica Proctor estándar, este ensaye se 
denomina de esta manera en honor a él. 
El objetivo de esta prueba es determinar la relación entre el peso volumétrico y el 
contenido de agua de los suelos, cuando se compactan con la metodología 
estandarizada. 
Equipo y material para la prueba, imagen III.1. 
1. Molde estándar de compactación con extensión de medidas de 15.19cm y 
15.24cm (6”). 
2. Pisón estándar, operación manual, sección circular de 5.08cm Ø (2”) y peso 
de 2.49kg con guía metálica para el pisón. 
3. Balanza de 15kg de capacidad y balanza electrónica con sensibilidad de 
0.1g. 
4. Horno secador y regla recta mecánica 
5. Mallas de 2”, ¾” y No. 4 
6. Equipo diverso, espátulas, cápsulas de aluminio, probeta graduada. 
 
 
Imagen III.1 Equipo para ejecutar la prueba Proctor Estándar 
 
 
 43
Procedimiento de compactación 
Con las porciones de material preparadas, se compactan tres especímenes en la 
forma que se describe a continuación, con las energías de compactación 
indicadas en la Tabla III.1, aplicando el número de golpes por capa con el pisón 
que corresponda, que se señala en dicha Tabla, según la utilización prevista de 
material en estudio y del espécimen de que se trate. 
Tabla III.1 Energía de compactación y número de golpes para compactar los especímenes
21
 
Fuente: MMP. Métodos de muestreo y prueba de materiales M·MMP·1·11/08, SCT 
 
Se ensambla un molde con el collarín de extensión a la placa de base sin 
perforaciones, por medio de las abrazaderas y se lubrican con aceite las paredes 
interiores del molde y del collarín; se inserta el disco espaciador dentro del molde; 
se coloca un papel filtro